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    复杂盖形铝合金压铸件的浇注溢流系统设计

    发布日期:2022-08-12 发布者:润恒压铸厂

    压铸工艺具有尺寸、表面质量好、生产、成本低等优点,在航空航天、汽车、摩托车等产业广泛应用,已成为铝合金、镁合金等轻合金零件的主要成形方法之一。与砂型铸造等工艺方法相比,压铸过程的特点是液态金属或半液态金属在高压(常用比压从数百至数千兆帕、高速桩度可达到5~60m/s)作用下,通过压射冲头的运动,充填压铸模型腔(充填时间,一般为0.02~0.2s),铝铸件在压力下凝固成形而获得铸件。因此,压铸工艺对充型过程要求   高,特别是对于形状、结构复杂的压铸件,其浇注和溢流系统设计是否合理直接影响金属液充型及凝固过程,从而影响生产铸件的质量。近年来,随着CAE模拟技术的发展,压铸中也越来越多地采用CAE方法,并呈现出很好的应用效果。

    铸件的长度方向较长,宽度方向较小,如从宽度方向进行浇注,内浇道放在两孔之间,只能开一道浇道,不利于金属液充填铸件外侧部分。故选择从长度方向进行浇注,这样金属液流程短,且可均匀开设多道内浇道,有利于铸件的平稳充型。又由于长度方向一侧位置有两个弧形孔需设计抽芯装置,因而内浇道放置在另一侧,在φ9mm孔壁之间的平面均匀开6道内浇道。

    横浇道是指直浇道末端到内浇道之间的通道,其作用是把液态金属从直浇道末端输送到模具内浇道,并且通过此通道向浇道以及型腔传送补缩压力。横浇道的结构形式取决于铸件的结构形式和尺寸大小,内浇道的位置、方向、流入口的宽度以及型腔的分布状况等因素。横浇道应具有适当的长度和宽度,如过薄,则金属液热量损失大;如过厚,则金属液冷却速度缓慢,影响生产效率,增大金属液的消耗量。横浇道保持长度,使横浇道对金属液能起到稳流和导向的作用。横浇道的截面积在任何情况下都不应小于内浇道的截面积。横浇道的截面积应逐渐缩小,如在从直浇道到内浇道之间出现截面积增大的情况,液态金属流动中会出现负压,由此必然会吸收分型面上的空气,增加金属液流动过程中的涡流。采用T形横浇道,有主横浇道和过渡横浇道,截面为扁梯形。

    溢流槽也叫集渣包,其主要作用有:排除型腔中的气体,储存混有气体和残渣的冷金属液;控制金属液充填型腔的流态,防止局部产生涡流;调节模具各部位的温度,模具热平衡状态。溢流槽尺寸的设计,在溢流效果的情况下,要便于从压铸件上去除,且去除时尽量不损坏铸件的外观。

    压铸的主要特点是金属液在高压、高速下充填型腔,并在高压下成形、凝固,压铸铝件的不足之处是:因为金属液在高压、高速下充填型腔的过程中,不可避免地把型腔中的空气夹裹在铸件内部,形成皮下气孔,所以压铸件不宜热处理,压铸件不宜表面喷塑(但可喷漆)。否则,铸件内部气孔在作上述处理加热时,将遇热膨胀而致使铸件变形或鼓泡。此外,压铸件的机械切削加工余量也应取得小一些,一般在0.5mm左右,既可减轻铸件重量、减少切削加工量以降低成本,又可避免穿透表面致密层,露出皮下气孔,造成工件报废。

    压铸件是将金属熔炼成符合要求的液体并浇进铸型里,经冷却凝固、清整处理后有预定形状、尺寸和性能的铸件的工艺过程。铸造毛坯因近乎成形,而达到免机械加工或少量加工的目的降低了成本并在程度上减少了制作时间。铸造是现代装置制造工业的基础工艺之一。

    确定分型面需要考虑的因素比较多,因此,在选择分型面时,除根据压铸件的结构特点,结合浇注系统安排形式外。还应对压铸模的加工工艺和装配工艺以及压铸件的脱模条件等诸多因素统筹考虑确定。分型面的确定原则是:

    ①开型时浇铸铝件   留在动模内,且便于从模腔中取出。

    ②不同轴度与尺寸精度要求高的部分尽可能设在同一半模内。

    ③分型面一般不设置在表面质量要求比较高的面。

    ④分型面的设置应有利于开设浇注系统、排滋系统,便于清理毛刺飞边、浇口等,便于刷涂料。

    ⑤分型面的设置应尽量简化压铸型结构,充分考虑合金的铸造性能。